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如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积)。...

如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积)。两气缸各有一个活塞,质量分别为,活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体,上方为真空。当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度。(已知

①在两活塞上同时各放一质量为的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为

②在达到上一问的终态后,环境温度由缓慢上升到,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功?气体是吸收还是放出了热量?(假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部)。

 

① ;② ,吸收热量。 【解析】 ①设左、右活塞的面积分别为和,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即 由此得 ① 在两个活塞上各加质量为的物块后,假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部,由平衡条件 ,则右活塞降至气缸底部,所有气体都在左气缸中 在初态,气体的压强为:,体积为:; 在末态,气体压强为:,体积为:为左活塞的高度) 由玻意耳定律得 代入数据解得 ②当温度由上升至时,气体的压强始终为,设是温度达到时左活塞的高度, 由盖∙吕萨克定律得 活塞对气体做的功为 环境温度升高,则气体温度升高内能变大,又气体对活塞做功,根据热力学第一定律:在此过程中气体吸收热量。  
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考点分析:
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下列说法正确的是(   

A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现

B.在阳光照射下的教室里,眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动

C.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小

D.打气筒给自行车打气时,要用力才能将空气压缩,说明空气分子之间存在着斥力

E.气体向真空的自由膨胀是不可逆的

 

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如图甲所示,两竖直同定的光滑导轨ACA'C'间距为L,上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场,其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示(其中B0t0均为已知量),Aa两点间的高度差为2gt0(其中g为重力加速度),矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L,阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放,金属棒在t=t0时刻到达cd处,此后的一段时间内做匀速直线运动,金属棒在t=4t0时刻到达CC'处,且此时金属棒的速度大小为kgt0k为常数)。金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,空气阻力不计。求:

(1)金属棒到达cd处时的速度大小v以及ad两点间的高度差h

(2)金属棒的质量m

(3)04t0时间内,回路中产生的焦耳热Q以及dC两点的高度差H

 

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如图所示,质量为2m的滑块A由长为R的水平轨道和半径也为R的四分之一光滑圆弧轨道组成,滑块A的左侧紧靠着另一质量为4m的物块C,质量为m的物块B从圆弧轨道的最高点南静止开始下滑,D为网弧轨道最低点。已知B与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.1A的水平轨道厚度极小,B从水平轨道上滑下和滑上的能量损失忽略不计,水平地面光滑,重力加速度为g

(1)A被固定在地面上,求BC发生碰撞前的速度大小v0

(2)A的固定被解除,B滑下后与C发生完全弹性碰撞,碰撞后B再次冲上A,求BA相对静止时与D点的距离L

 

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某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻,可选用的器材如下:

A.待测电压表V1:量程3V,内阻约3kΩ

B.电压表V2:量程15V,内阻约20kΩ

C.电流表A:量程3A,内阻约0

D.定值电阻R090kΩ

 

E.滑动变阻器R10~200Ω

F.滑动变阻器R20~2kΩ

G.电源E:电动势约为12V,内阻忽略不计

H.开关、导线若干

1)现用多用电表测电压表V1的内阻,选择倍率“×100”挡,其它操作无误,多用电表表盘示数如图所示,则电压表V1的内阻约为     Ω

2)为了准确测量电压表V1的内阻,两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路,你认为            (选填)更合理,并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整.

3)该实验中滑动变阻器应该选用 (选填“R1“R2).

4)用已知量R0V1V2的示数U1U2来表示电压表V1的内阻RV1=    

 

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某同学在做探究弹力与弹簧长度关系的实验中,根据实验数据描点画出FL图像如图所示。若弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g10m/s2,请回答以下两个问题:

(1)由以上实验数据可求得弹簧的劲度系数k=_____N/m(保留三位有效数字);

(2)由图中实验数据得出弹簧弹力大小F与其长度L的关系式为________,对应的函数关系图线与横轴(长度L)的交点表示____

 

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